고무 혼합기는 기본적으로 고무 혼합 공정에서 롤 포장, 분말 투입, 정제의 세 가지 공정으로 구성됩니다.
1. 롤 포장
혼합 과정에서 개방형 밀의 롤러에 생고무가 나타나는 상황은 네 가지가 있을 수 있습니다.
첫 번째 상황은 롤러 온도가 너무 낮거나 고무가 굳어 고무가 쌓인 곳에 그대로 남아 미끄러지면서 롤러 틈새로 들어가지 못하거나, 억지로 눌러 넣으면 조각나 버리는 경우에 발생합니다.
두 번째 상황은 고무가 높은 탄성 상태에 있을 때, 즉 소성 유동과 적절한 고탄성 변형이 모두 나타날 때 발생합니다. 고무 재료는 롤러 간격을 통과한 후에야 앞쪽 롤러에 감기게 되는데, 이는 혼합 작업과 배합제의 고무 재료 내 분산에 유리합니다.
세 번째 상황은 온도가 너무 높을 때 발생합니다. 온도가 높으면 고무의 유동성이 증가하고 분자간 힘이 감소하여 탄성과 강도가 떨어집니다. 이때 필름이 롤러에 단단히 감겨 주머니 모양을 형성하지 못하여 롤러에서 분리되거나 파손될 수 있으며, 혼합도 제대로 되지 않습니다.
네 번째 상황은 고온에서 발생하는데, 이때 고무는 높은 탄성 상태에서 점성 상태로 변하여 탄성과 강도가 거의 없어 고무 재료를 절단하기 어려워집니다. 따라서 고무 재료의 양호한 상태를 유지하고 혼합 공정에 도움이 되도록 혼합 온도를 제어해야 합니다.
2. 분말 섭취
분말 혼합 단계는 배합제를 접착제에 혼합하는 과정을 말합니다. 고무 롤러를 감은 후, 배합제가 고무에 빠르게 혼합되도록 롤러 틈새 상단에 일정량의 접착제를 남겨두어야 합니다.
배합제를 첨가할 때, 축적된 접착제가 계속해서 뒤집히고 교체되면서 배합제가 축적된 접착제의 주름과 홈으로 들어가고, 나아가 롤러 틈새로 들어가게 됩니다.
면을 먹는 과정에서 발생하는 접착제의 양은 적절해야 합니다. 접착제가 전혀 없거나 너무 적게 쌓이면, 첫째로 배합제가 후방 롤러와 고무 사이의 전단력에만 의존하여 고무 재질에 마찰될 뿐, 고무 재질 내부 깊숙이 침투하지 못해 분산 효과가 떨어집니다. 둘째로, 고무에 마찰되지 않은 분말 첨가제는 후방 롤러에 의해 조각나서 수집 트레이에 떨어집니다. 액체 첨가제의 경우, 후방 롤러에 달라붙거나 수집 트레이에 떨어져 혼합이 어려워집니다.
접착제가 과도하게 쌓이면, 접착제의 일부가 롤러 틈새 상단에서 회전하며 굴러다니게 되어 고무 롤러 연삭기에서 틈새로 들어가지 못하게 되고, 혼합제가 잘 섞이지 않게 됩니다. 접착제 축적량은 접촉각(또는 물림각)으로 측정하는데, 일반적으로 32~45도 사이입니다.
3. 정제 및 정제
혼합의 세 번째 단계는 정제입니다. 고무의 높은 점도 때문에 혼합 과정에서 고무 재료는 개방형 밀 롤러의 회전 방향을 따라 원주 방향으로만 흐르고 축 방향으로는 흐르지 않습니다. 더욱이 원주 방향으로 흐르는 고무는 층류입니다. 따라서 내부 믹서에서는 필름 두께의 약 1/3 지점에서 앞쪽 롤러 표면에 밀착된 접착층이 흐르지 못하고 "정체층" 또는 "고착층"이 됩니다.
또한, 롤러 틈새 윗부분에 축적된 접착제는 부분적으로 쐐기 모양의 "역류 영역"을 형성하게 됩니다. 이러한 모든 이유로 인해 고무 재료 내에서 배합제의 불균일한 분산이 발생합니다.
따라서, 사각지대와 역류 영역을 제거하고, 혼합을 균일하게 하며, 품질과 균일성을 확보하기 위해서는 여러 차례의 정제, 좌우 칼날 절단, 고무 압출기 사용, 롤링 또는 삼각 포장, 박피 등의 공정을 거쳐야 합니다.
게시 시간: 2024년 10월 30일
